CN102189657A - 注射成形机及注射成形方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种容易设定试运行条件的注射成形机及注射成形方法。注射成形机(1)，设定过渡到批量生产之前的试运行时的树脂的填充量，具备：输入设定机构(35)，输入批量生产时树脂的填充量；存储部(26)，存储算法，所述算法以输入至输入设定机构的信息作为输入参数计算过渡到批量生产之前的试运行时各注料量中树脂的填充量；以及控制机构(26)，根据输入至输入设定机构的信息，利用存储于存储部的算法计算出试运行时各注料量中树脂的填充量，并根据该计算出的填充量控制试运行时各注料量中填充于模具的树脂的填充量。

Description

注射成形机及注射成形方法

技术领域

本申请主张基于2010年3月9日申请的日本专利申请第2010-052328号的优先权。其申请的全部内容通过参照援用于本说明书中。

本发明涉及一种设定过渡到批量生产之前的试运行时树脂的填充量的注射成形机。

背景技术

以往，公知有如下注射成形机的控制方法，即在注射成形机中至少经过材料更换或运行中断而启动运行时的注射成形机的控制方法，其特征在于，设定与所述运行启动后的成形所涉及的成形条件对应的动作条件，并设置启动放空处理工序，所述启动放空处理工序在启动所述运行时，进行与预定的注料量次数对应量的根据所述动作条件向外部排出加热筒内的树脂的放空动作(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2007-223187号公报

然而，需要用户设定过渡到批量生产运行之前的试运行条件，通常，试运行条件的设定要考虑模具保护等且每次都要阶段性地设定批量生产条件。但是，此设定工作繁杂，用户的负担大。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种容易设定试运行条件的注射成形机及注射成形方法。

为了达到上述目的，根据本发明的一方面提供一种如下注射成形机，设定过渡到批量生产之前的试运行时的树脂的填充量，其特征在于，具备：

输入设定机构，输入批量生产时树脂的填充量；

存储部，存储算法，所述算法以输入至所述输入设定机构的信息作为输入参数计算试运行时各注料量中树脂的填充量；以及

控制机构，根据输入至所述输入设定机构的信息，利用存储于所述存储部的算法计算出试运行时各注料量中树脂的填充量，并根据该计算出的填充量控制试运行时各注料量中填充于模具的树脂的填充量。

根据本发明的另一方面提供一种如下注射成形方法，设定过渡到批量生产之前的试运行时的树脂的填充量，其特征在于，具备：

输入设定阶段，输入批量生产时树脂的填充量；

填充量计算阶段，根据在所述输入设定阶段输入的信息，利用给出的算法计算出试运行时各注料量中树脂的填充量；以及

控制阶段，根据在所述填充量计算阶段计算出的填充量，控制试运行时各注料量中填充于模具的树脂的填充量。

发明的效果

根据本发明能够得到容易设定试运行条件的注射成形机及注射成形方法。

附图说明

图1是表示基于本发明的一实施例的注射成形机1的主要部分结构的图。

图2是说明填充量计算算法的几个例子的图。

图3是表示试运行开始时通过本实施例的控制器26实现的注射成形方法的一个例子的主要处理流程的流程图。

图4是表示在图3的步骤306中的注射工序及保压工序中通过本实施例的控制器26实现的注射成形方法的一个例子的主要处理流程的流程图。

图中：1-注射成形机，11-伺服马达，12-滚珠丝杠，13-螺母，14-压力板，15、16-导杆，17-轴承，18-测压元件，19-注射轴，20-螺杆，21-加热缸，22-料斗，23-连结部件，24-伺服马达，26-控制器，27-位置检测器，28-放大器，31、32-编码器，35-输入装置，42-伺服马达，44-伺服马达，43、45-编码器。

具体实施方式

以下，参照附图对用于实施本发明的优选方式进行说明。

图1是表示基于本发明的一实施例的注射成形机1的主要部分结构的图。注射成形机1在本例中为电动式注射成形机，具备注射用伺服马达11。注射用伺服马达11的旋转传到滚珠丝杠12。通过滚珠丝杠12的旋转前进后退的螺母13固定于压力板14。压力板14可沿着固定于座架(未图示)的导杆15、16移动。压力板14的前进后退运动通过轴承17、测压元件18、注射轴19传到螺杆20。螺杆20配置成可在加热缸21内旋转且可沿轴向移动。加热缸21中的螺杆20的后部设置有树脂供给用料斗22。螺杆旋转用的伺服马达24的旋转运动通过传送带或带轮等连结部件23传递至注射轴19。即，通过螺杆旋转用的伺服马达24旋转驱动注射轴19，从而螺杆20进行旋转。

在可塑化/计量工序中，螺杆20在加热缸21中旋转的同时后退，从而熔融树脂贮存于螺杆20的前部，即加热缸21的喷嘴21-1侧。在注射工序中，通过将贮存于螺杆20前方的熔融树脂填充至模具内并加压来进行成形。这时，挤压树脂的力通过测压元件18被作为反作用力而检测出来。即，检测出螺杆前部的树脂压力。被检测的压力通过测压元件放大器25放大，并输入至作为控制机构发挥作用的控制器26(控制装置)。并且，在保压工序中，填充至模具内的树脂保持为预定的压力。

压力板14上安装有用于检测螺杆20的移动量的位置检测器27。位置检测器27的检测信号通过放大器28放大而输入至控制器26。该检测信号也可以使用于检测螺杆20的移动速度。

伺服马达11、24分别具备有用于检测转速的编码器31、32。由编码器31、32检测出的转速分别输入至控制器26。

伺服马达42为模开闭用伺服马达，伺服马达44为成形品推出(顶出器)用伺服马达。伺服马达42例如驱动肘节杆(未图示)来实现模开闭。并且伺服马达44例如通过滚珠丝杠机构使顶出杆(未图示)移动，从而实现成形品推出。伺服马达42、44分别具备有用于检测转速的编码器43、45。由编码器43、45检测出的转速分别输入至控制器26。

控制器26以微型计算机为中心构成，例如具有CPU、存储控制程序等的ROM、存储运算结果等可读写的RAM、定时器、计数器、输入界面及输出界面等。

控制器26将根据多个各工序的电流(转矩)指令发送到伺服马达11、24、42、44。例如，控制器26控制伺服马达24的转速来实现可塑化/计量工序。并且，控制器26控制伺服马达11的转速来实现注射工序及保压工序。同样，控制器26控制伺服马达42的转速来实现开模工序及闭模工序。控制器26控制伺服马达44的转速来实现成形品推出工序。

输入装置35具备用户可对可塑化/计量工序或注射工序及保压工序等设定各种条件的输入部。例如，用户可通过输入装置35设定对可塑化/计量工序或注射工序及保压工序等的批量生产条件。该批量生产条件可包含批量生产时树脂的填充量(每1次注料量的填充量)。

并且，输入装置35也可具备用户可输入用于自动设定(后述)试运行条件的信息的输入部。另外，当利用所输入的批量生产条件自动设定试运行条件时(后述)，也可以省略这种输入部。

控制器26内的存储器(例如ROM)中存储有用于计算试运行的各注料量中树脂的填充量(每1次注料量的填充量)的填充量计算算法(函数式)。另外，填充量计算算法由制造者(设计者)准备，也可事前存储于ROM。并且，填充量计算算法可通过ROM的重写等在事后更新，也可通过来自可装卸地连接于控制器26的存储器内的下载而在事后更新。

图2是说明填充量计算算法的几个例子的图。在图2中，在横轴表示注料量数(将试运行时第1次注料量数作为1计数的注料量数)，在纵轴表示各注料量中的填充量(％)。另外，填充量将批量生产时树脂的填充量作为100％并以相对量表示。但是，填充量也可由容积等规定。

图2中举例有3种填充量计算算法的图形。这些填充量计算算法决定从试运行开始时(注料量数1)至试运行结束时的注料量数Nvp，即，过渡到批量生产之前的试运行的各注料量(注料量数Nvp)中树脂的填充量。

图形P1表示第1填充量计算算法。根据图形P1，从试运行开始时至试运行结束时的各注料量(注料量数Nvp)中树脂的填充量从试运行开始时的填充量Fo正比例(线性)增加至试运行结束时(批量生产开始时)的填充量(＝100％)。Fo可以为预先决定的预定值，或者也可作为用于自动设定试运行条件的信息由用户通过输入装置35输入。

图形P2表示第2填充量计算算法。根据图形P2，从试运行开始时至试运行结束时的各注料量(注料量数Nvp)中树脂的填充量，以上凸函数从试运行开始时的填充量Fo增加至试运行结束时的填充量(＝100％)。上凸函数是任意的，例如也可以是此时，x为注料量数，y为填充量，k为适当的系数。Fo可以为预先决定的预定值，或者也可作为用于自动设定试运行条件的信息由用户通过输入装置35输入。

图形P3表示第3填充量计算算法。根据图形P3，从试运行开始时至试运行结束时的各注料量(注料量数Nvp)中的树脂的填充量，以下凸函数从试运行开始时的填充量Fo增加至试运行结束时的填充量(＝100％)。下凸函数是任意的，例如也可以是y＝k·x²+Fo。此时，x为注料量数，y为填充量，k为适当的系数。Fo可以为预先决定的预定值，或者也可作为用于自动设定试运行条件的信息由用户通过输入装置35输入。

图3是表示试运行开始时通过本实施例的控制器26实现的注射成形方法的一个例子的主要处理流程的流程图。

在步骤302中，控制器26取得有关填充量计算算法的输入参数的信息，即通过输入装置35由用户输入的信息。此信息可以为批量生产时树脂的填充量或者用于计算该填充量的信息。批量生产时树脂的填充量也可通过从注射工序中的螺杆20的填充前位置至V/P切换位置的距离来计算。该螺杆20的填充前位置和V/P切换位置也可使用通过输入装置35由用户输入的信息作为批量生产条件。该计算中使用的算法与填充量计算算法相同，也可预先准备并存储于ROM等中。并且，过渡到批量生产之前的试运行注料量数Nvp也可以由用户适当地决定。此时，过渡到批量生产之前的试运行注料量数Nvp也可以通过输入装置35由用户输入。并且，过渡到批量生产之前的试运行注料量数Nvp也可以是预先设定的数(默认值)。

在步骤304中，控制器26使用填充量计算算法(参照图2)计算从试运行开始时至试运行结束时的各注料量(注料量数Nvp)中树脂的填充量。例如，当试运行结束时的注料量数Nvp为30时，控制器26分别计算出1～30的各注料量中的树脂的填充量。

在步骤306中，控制器26执行试运行时的注射成形。另外，试运行时的注射成形除了以下说明的填充量之外，也可以与实质批量生产时的注射成形相同的方式。例如，试运行时的注射成形典型的由如下构成：闭模工序，关闭模具(未图示)；合模工序，紧固模具；喷嘴接触工序，将喷嘴按压在模具的浇口；注射工序(填充工序)，使加热缸21内的螺杆20前进，将贮留在螺杆前方的熔融材料注射(填充)在模具腔内(未图示)；保压工序，之后为了控制气泡、缩痕的产生而暂时施加保持压力；可塑化/计量工序，为了在填充于模具腔内的熔融材料冷却并凝固为止期间的时间内进行下一个循环，旋转螺杆20并在熔融树脂的同时积存在加热缸21的前方；开模工序，为了从模具取出已固化的成形品而打开模具；及成形品推出工序，通过设置于模具的顶出销推出成形品。

在本步骤306中，控制器26根据由上述步骤304决定(计算)的各注料量中树脂的填充量控制注射工序。参照图4后述该控制方法的一个例子。

在步骤308中，控制器26判断试运行是否已结束，即从试运行开始时计数的注料量数是否已到达试运行结束时的注料量数Nvp。当试运行结束时，进入步骤310，并从下一次循环以批量生产条件实施批量生产时的注射成形。另一方面，当试运行未结束时，为了下一个循环(注料量)返回到步骤306，实施下一个循环。在下一个循环中，控制器26根据由上述步骤304决定(计算)的下一个循环的注料量中树脂的填充量控制该下一个循环中的注射工序。

图4是表示在图3的步骤306中的注射工序及保压工序中通过本实施例的控制器26实现的注射成形方法的一例的主要处理流程的流程图。

在步骤400中，控制器26开始注射工序。

在步骤402中，控制器26以螺杆20的前进速度成为预定的设定速度的方式控制伺服马达11。即，控制器26实施基于设定速度的速度控制。设定速度可以与批量生产条件相同，也可以通过输入装置35由操作员预先设定。设定速度可以以可变方式(例如在2阶段中可变的方式)设定，以使设定速度在填充末期下降。速度控制例如可以为反馈控制方式。即，控制器26根据从位置检测器27的检测信号计算出的螺杆20的移动速度与设定速度的偏差控制伺服马达11即可。控制器26在实施基于设定速度的速度控制期间，根据位置检测器27的检测信号监视螺杆20的位置。

在步骤404中，控制器26根据位置检测器27的检测信号判断螺杆20的位置是否到达V/P切换位置。V/P切换位置根据由上述图3的步骤304决定(计算)的各注料量中树脂的填充量决定。例如，当对于某一注料量计算出来的树脂的填充量为80％时，V/P切换位置决定于比批量生产时的V/P切换位置(典型的为固定位置)更靠前20％的位置(即，从填充前位置至V/P切换位置的距离成为批量生产时的80％的位置)。这样，控制器26在试运行中，根据每次注料量时计算(决定)出的V/P切换位置改变V/P切换定时。当螺杆20的位置到达V/P切换位置时，进入步骤406；当螺杆20的位置未到达V/P切换位置时，重复步骤402的处理。

在步骤406中，控制器26开始保压工序。即，控制器26在螺杆20的位置到达V/P切换位置的时刻，从注射工序切换至保压工序。

在步骤408中，控制器26以螺杆前部的树脂压力保持为保压用设定压的方式控制伺服马达11。即，控制器26实施基于保压用设定压的压力控制。保压工序开始时的保压用设定压可以与批量生产条件相同，也可以通过输入装置35由操作员预先设定。

在步骤410中，控制器26根据自保压工序开始后的定时器的计时时间判断设定保压时间是否已经过。设定保压时间可以通过输入装置35由操作员预先设定。当设定保压时间已经过时，进入步骤412，当设定保压时间未经过时，重复步骤408的处理。

在步骤412中，控制器26结束保压工序。

根据以上说明的本实施例的注射成形机1，尤其体现如下优异的效果。

根据本实施例的注射成形机1，如上所述，试运行时的各注料量中的填充量根据输入量少的预定输入信息(在上述例子中为批量生产时的树脂的填充量，以及必要时为试运行结束时的注料量数Nvp)，并通过填充量计算算法自动计算成设定。由此，与用户手动输入试运行时的各注料量中的填充量时相比，能大幅度减轻对用户的负担，并且，能够防止试运行时容易产生的模具的破损等，从而谋求模具的保护。

以上，已对本发明的优选实施例进行了详细说明，但本发明不限于上述实施例，在不脱离本发明的范围内，能够对上述实施例施加各种变形及置换。

例如，在上述实施例中，填充量计算算法可以由用户调整(修正)。例如，在上述的第2或第3填充量计算算法(参照图2的P2、P3)中，系数k可以由用户适当地调节。

另外，在上述实施例中，通过填充量计算算法计算出的各注料量中树脂的填充量，可以以用户能够确认的方式显示于显示装置。并且，通过填充量计算算法计算出的各注料量中树脂的填充量可以将由用户获得认可作为条件(例如，确定按钮的输入)有效化。并且，通过填充量计算算法计算的各注料量中树脂的填充量也可通过输入装置35由用户进行调整(变更)。

并且，在上述实施例中，图4所示的处理中，树脂的填充量依存于螺杆20的V/P切换位置，因此变更试运行时的各注料量中的V/P切换位置，但在其它控制方式中，也可根据此变更其它参数。例如，在根据树脂的压力执行V/P切换的控制方式中，与树脂的填充量直接相关的螺杆20的注射结束位置也可在试运行时的每次注料量进行变更。

Claims (3)

1.一种注射成形机，设定过渡到批量生产之前的试运行时树脂的填充量，其特征在于，具备：

输入设定机构，输入批量生产时树脂的填充量；

存储部，存储算法，所述算法以输入至所述输入设定机构的信息作为输入参数计算出试运行时各注料量中树脂的填充量；以及

控制机构，根据输入至所述输入设定机构的信息，利用存储于所述存储部的算法，计算出试运行时各注料量中树脂的填充量，根据该计算出的填充量，控制试运行时各注料量中填充于模具的树脂的填充量。

2.如权利要求1所述的注射成形机，其中，所述算法是以试运行时各注料量中树脂的填充量向批量生产时树脂的填充量逐渐增加的方式，计算出试运行时各注料量中树脂的填充量的算法。

3.一种注射成形方法，设定过渡到批量生产之前的试运行时的树脂的填充量，其特征在于，具备：

输入设定阶段，输入批量生产时树脂的填充量；

填充量计算阶段，根据在所述输入设定阶段输入的信息，利用给出的算法，计算出试运行时各注料量中树脂的填充量；以及

控制阶段，根据在所述填充量计算阶段计算出的填充量，控制试运行时各注料量中填充于模具的树脂的填充量。

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